刘元鑫
山东省机场管理集团有限公司 山东 济南 250000
为满足某机场航站区扩建北指廊工程的顺利运营,需要与现有航站楼无缝对接,打通航站楼到北指廊直接的两条出发通道,对现有航站楼部分进行改造,其中包括原航站楼北侧两处玻璃幕墙拆改开洞,实现原有航站楼与北指廊的联通。
某机场航站区建设在2003年左右,标高7米以下为混凝土结构,7m以上为全网钢架结构,改造项目是在原机场航站楼北侧指廊端头开通道,与新建北指廊联通,需要拆除原机场航站楼端头部分点驳幕墙玻璃,再进行特殊加固处理,提升通道使用功能。
该通道口位置原幕墙为点式玻璃幕墙:玻璃分格2500mm×1800mm。采用8LOW-E+12A+8中空双银玻璃,横拉索点支驳接幕墙系统。主体钢结构采用平行钢桁架形式:采用245×16钢管前立柱、159×16mm后立柱及350×(180~90)×18变截面工字钢支撑梁成为桁架主受力构件。
航站楼幕墙拆改的主要施工顺序为:拆前鉴定→不停航封堵(含脚手架搭设)→玻璃拆除→临时加固→锁具拆除→主立柱与承重梁加固→驳接爪件安装→探伤检测→玻璃安装及打胶→脚手架拆除[1]。
(1)拆前鉴定。鉴定的主要目的为局部改造在结构改变前与改变后的安全鉴定。使用仪器设备对钢结构进行包括外观内部、物理性能与化学性能进行测试,对得到的数据进行分析处理。
通过现场调查、现场检测、结构分析反复验算,对检测的房屋安全性是否符合拆改条件进行全方位的鉴定。另一方面还要进行房屋抗震的等级鉴定,结构的改变导致了用途的改变,抗震等级也会相对而言的改变。
(2)不停航封堵。航站楼主楼改造工程施工的主要内容是将现有主楼国际区进出港改造为国内进出港。主楼与北指廊的连接部位通道在北指廊主体完成后进行拆改。原航站楼北侧幕墙拆改区域位于主楼国际出发区域,属于飞行隔离区内,施工前要好不停航施工封闭及验收工作,主要是将施工区域与飞行区进行完全封闭隔离,确保与机场运行互不干涉。
在航站楼北侧搭设双排落地脚手架并进行防护,将拟拆除的玻璃幕墙范围全部使用脚手架与木板包围封闭,使其形成一个密闭的施工空间,能够达到防烟、防尘、降噪的功能。
(3)玻璃拆除。改造幕墙区域封闭完成后,进行原有航站楼北侧玻璃的拆除工作。拟拆除位置的玻璃尺寸2.5m×1.8m,玻璃配置为10mm+12A+8mm中空LOW-E钢化玻璃。玻璃的拆除顺序为由上向下,一共六排,共计48块玻璃。
(4)拆改前加固措施。新开通道位置拟保留原有主体钢结构,仅拆除通道位置的玻璃面板、水平平衡拉杆及竖向承重拉索。
主体钢结构采用平行钢桁架形式:采用245×16钢管前立柱、159×16mm后立柱及350×(180~90)×18变截面工字钢支撑梁成为桁架主受力构件,摇杆选用121×10钢管,桁架最大矢高为1.0m。桁架节点上承受的荷载有水平方向上的风荷载、地震荷载传递的集中力,水平拉杆体系传递的轴向力,垂直方向承受自重荷载产生的集中力,桁架的水平分格宽度为5.0m。
本工程是要拆除部分水平平衡拉杆及竖向承重拉索,这样就破坏了原有的自平衡体系。为了保证水平平衡拉杆拆除过程中及拆除后、后部钢结构安装完成前平行钢桁的平面外稳定,保证“先加固、后拆除”的施工原则。对拟拆除拉杆处用150×150×6mm的钢管和250×200×10mm的钢管进行加固。
(5)锁具拆除。首先对锁具拆除前的拉索受力分析,对拆除的每根拉索张力值测试、记录。详细了解锁具的正确拆除顺序,先拆除横向拉索,保留最下一根横向拉索。并在要拆除的锁具下端200mm处布置一道加固措施,布置完成后方可拆除相对应位置的锁具。在拆除锁具前,对每根横向拉索在静态下测试拉力值并记录。
(6)主立柱与承重梁加固
1)钢结构设计基本要求。玻璃幕墙支撑钢结构设计使用年限为50年,防火等级为一级,主受力的连接结构采用材质为Q345B外,其余构件材质均为Q235B。
在拆除玻璃面板和横向拉索之后,要对拆除后的部位的进行后补钢结构的施工。其中钢桁架梁和钢柱的部分在加工厂制作完成,运输至施工现场后再进行吊装。
2)钢结构的安装。钢结构的现场安装工作直接影响到工程的总体质量和工程进度,因而必须针对具体结构形式,制定并采用科学的施工方法,合理的安排工序方能确保整个工程优质高速的完成。
钢结构的安装顺序为:测量放线→起吊成榀钢柱→钢柱就位→点焊固定→钢柱满焊→散件拼装→吊装钢梁→切割柱脚等几项主要工序。
钢柱采用滑移法吊装:将柱的吊点和基础中心点,位于吊机作业半径线上,吊柱时,柱的下端设置滑板或滚板,使柱下端随着柱的提升而逐渐滑移进入吊机作业半径线内。
就位后对钢桁架梁进行校正,校正完成后,在下方用钢胎架进行支撑。
本工程钢结构节点构造较复杂,主要包括两部分内容:现场组装焊接(地面和高空)、现场安装焊接,还存在高空散装的施工方法。
(7)驳接爪件安装及探伤检测。焊接完成后对焊点进行外观检查及无损探伤试验。一级焊缝应进行100%的检验,二级焊缝应进行不小于20%比例的抽检,全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。
将驳接爪件的驳接座端平,按分格的中心点顶住圆钢,侧向点焊定位。用水平尺复核驳接座与圆钢的垂直点的精确性,无误差则进行三维点焊定位。定位完成则可进行满焊工序[2]。
(8)玻璃的安装及打胶。焊接完成后进行玻璃安装,安装顺序由下而上。除门洞外,将其余已拆除的玻璃再全部安装到位。玻璃恢复后将玻璃缝隙进行打胶处理。
在不停航的条件下,通过原幕墙拆除、钢结构加固、锁具加固等施工措施,保证了新旧航站楼通道顺利联通,拆改及加固施工工艺达到了预期效果。该工程处理过程科学严谨,具有较强的可推广借鉴意义,为类似问题积累了流程及技术方面的经验。